常见的canvas优化——模糊问题、旋转效果

canvas常见优化方案——模糊问题、旋转效果、离屏、自定义图片尺寸

实践demo——“canvas离屏、旋转效果实践——旋转的雪花”

2017-12-18 16:27:35更新关于模糊问题

前几天研究html2Canvas的时候刚好赶上作者发布新版本，发现新版本截屏出来的效果比我对旧版本处理后(画布尺寸都设为2倍)的效果更好。
扒源码的时候发现他们并没有直接设为两倍尺寸，而是先获取当前dom结构的scale，用当前dom的scale去设置canvas的画布尺寸比。
我自己手机上测试时打印出来的dom的scale显示为3倍尺寸，所以我设置canvas两倍画布尺寸的时候，其实还是会模糊的，不过对比1倍尺寸的是要清晰很多了。

canvas显示模糊问题——画布尺寸设为显示尺寸的两倍即可

问题原因

查阅canvas的API就可以知道，想要获得精确地线条，必须对线条是如何描绘出来的有所理解。

首先要清楚一点：canvas画线时的定位定的是线条中线的位置，根据线条的宽度再向两边延伸，如果延伸出去的线条没有占满1px，不足的部分将会以实际笔触颜色的一半色调来填充。所以最后我们实际看到的效果就是：1px的线条变宽了，且变模糊了，效果如左图所示：

解决办法

根据问题原因我们知道：只要从线条中线开始向外延伸部分占满1px，就不会出现线条变宽且模糊的问题了。

最简单的办法是画线时根据需求将线条定位移动0.5px，不过这是治标不治本的方法，只能用来验证这个方法是不是正确的。

我们还可以将画布尺寸设为显示尺寸的2倍，这相当于用画图时的两个像素点去填充实际显示的一个像素点，这样就能很好的解决canvas显示模糊的问题了。

canvas.setAttribute('width', x * 2);
canvas.setAttribute('height', y * 2);
canvas.style.width = x + 'px';
canvas.style.height = y + 'px';

用这种方法要记得：各种布局尺寸也要做相应变化。

离屏canvas

定义离屏canvas，在离屏canvas上设定画布尺寸并绘制canvas图片：

var offScreenCanvas = document.createElement('offScreenCanvas');
var offScreenCtx = offScreenCanvas.getContext('2d');

然后将画好的离屏canvas绘制到实际显示的canvas上：

ctx.drawImage(offScreenCanvas, 0, 0, offScreenCanvas.width, offScreenCanvas.height,
    0, 0, canvas.width, canvas.height);

好处

一是可以不受限于html标签及实际显示尺寸，画出一个标准尺寸的大图，然后自适应到实际显示的canvas上；
二是离屏canvas的缓存效果可以大大提升canvas的性能(当然像上述那样粗糙的代码，是体现不出这一效果的)。

不足

离屏canvas一定要画好之后才能绘制到实际显示的canvas上，这就导致哪些有延时的元素不方便这样用(如图片、自定义字体等)。针对这一问题，目前我还没有找到好的解决办法。

图片尺寸问题

刚开始画图的时候很纠结的一个问题就是：canvas画png图片时，不同屏幕尺寸要配多大的图、配几套。后来在解决上述“离屏canvas”的问题后，这个问题也就迎刃而解了：drawImage函数可以设定将图片绘制成多大的，而不限定于图片本身的尺寸。

这个问题解决之后，就只需要一套图片就好了，还可以使图片大小自适应屏幕、随显示界面缩放。

canvas旋转效果——改变了画布坐标系

canvas中有两个很好用的东西：旋转和保存状态。

以画圆的不同角度的半径为例，正常情况下我们要根据圆半径、线的角度和圆心的位置计算得出线的端点坐标P1{x1,y1}、P2{x2,y2}，然后画一条P1到P2的线，代码中的计算量不小。不过canvas中我们有更好的解决办法：

1.定位笔触到圆心位置{x,y}

ctx.translate(x,y)

2.根据线的角度旋转画布angle圈(angle=1时表示顺时针旋转一圈)

ctx.rotate(Math.PI*2 * angle);

3.画一条{0,0}到{r,0}的线即可

ctx.beginPath();
ctx.lineTo(0, 0);
ctx.lineTo(r, 0);
ctx.stroke();

canvas旋转方式画线步骤解读：

笔触定位相当于是定画布原点的位置，旋转画布则是以原点为圆心顺时针旋转了x/y坐标系，旋转后的效果是将x正半轴与要画的线重合，自然就相当于直接画一条{0,0}到{r,0}的线。

另外一定要注意：

修改画布坐标系(定原点、旋转画布)之前一定要保存状态，画完线后一定要重载状态！不然你会很容易被自己改过的坐标系玩死的。